Análisis de datos estadísticos en R

.pull-right.small[
**Profesora** Valentina Andrade de la Horra 
**Ayudantes** Dafne Jaime y Nicolás Godoy
.tiny[Universidad Alberto Hurtado 
]
]

]

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class: title title-inv-5

# Contenidos Sesión 8

.box-1.small.sp-after-half[**Construcción modelo regresión lineal con lm**]

.box-2.small.sp-after-half[**Modelamiento con srvyr y glm**]

--
.box-3.small.sp-after-half[**Predictores categóricos**]

.box-3.small.sp-after-half[**Transformaciones funcionales**]

---
class: title title-inv-5

# Contenidos Sesión 8

.box-4.small.sp-after-half[**Creación exploratoria**]

.box-6.small.sp-after-half[**Extraer información**]

.box-7.small.sp-after-half[**Representación gráfica**]

--
.box-7.tiny.sp-after-half[*Tablas*]

.box-7.tiny.sp-after-half[*Gráficos*]

---
class: center middle main-title section-title-1 top-logo
name: basics

# Modelo de regresión lineal
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class: title title-1

# Modelo de regresión lineal

- Herramienta de análisis poderosa en ciencias sociales

- Permite generalizar relaciones entre variables

|  | `$Y$` | `$X$` |
|---|---|---|
|  | Explicada | Explicativa |
|  | Dependiente | Independiente |
|  | Respuesta | Control |
|  | Predicha | Predictora |
|  | Regresando | Regresor |

---
class: title title-1

# Modelo de regresión lineal

**Algunas propiedades básicas y clave**

1. `$Y$` de carácter continuo

2. `$X_i$` relación lineal con `$Y$` (*Supuesto N°2 Teorema Gauss Markow*)

3. Muestreo aleatorio para recolección de datos

- Otros: *colinealidad imperfecta, homocedasticidad, esperanza condicional de residuos cero, i.i.d*.

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class: title title-1

# RLM en R con lm()

- `lm()` es del paquete base
.can-edit[

```r
*lm(formula = ,
   data = ,
   weights = )
```
]

- Por lo general, **crearemos objetos** para luego manipularlos

```r
*modelo1 <- lm(formula = ,
 data = ,
 weights = )
```

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class: title title-1

# RLM en R con lm()

**Modelo sin predictores**

```r
*modelo1 <- lm(y ~ 1,
 data = datos,
 weights = ponderador)
```

--
**Modelo simple**

```r
*modelo1 <- lm(y ~ x1,
 data = datos,
 weights = ponderador)
```

**Modelo multiple**

```r
*modelo1 <- lm(y ~ x1 + x2,
 data = datos,
 weights = ponderador)
```

---
class: title title-1

# RLM en R con lm()

**Paso a paso**

1. Un buen procesamiento de datos

2. Identificar variable *dependiente* e *independientes*

3. Seguir la formula *y ~ x1 + x2 + ...xk*

4. No olvidar otros objetos *básicos* para construir modelo: base y pesos muestrales (veremos los problemas asociados a no considerarlos)

5. Crear objeto

6. Explorar resultado con `summary(modelo1)`

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class: center middle main-title section-title-2 top-logo
name: basics

# Modelamiento con glm y svyglm

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class: center middle main-title section-title-2 top-logo

# ¿ Y no bastaba con eso?

No, y ya entenderás la razón

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class: title title-2

# RLM en R con glm()

- Muchas veces encontrarás tutoriales donde **no se incorporan los pesos muestrales en los modelos**

- Como sabemos, eso trae errores de estimación y se pasa por alto uno de los supuestos de Gauss Markow y de la FRP (*función de regresión poblacional*)

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class: title title-2

# glm() para regresiones lineales

- Un punto antes de revisar la construcción con survey es que podemos construir un modelo lineal (`lm()`) con un modelo lineal generalizado (`glm()`)

- `glm()` nos permite construir distintos tipos de modelos según la distribución que siguen las variables aleatorias

- Un ejemplo son las que siguen distribuciones normales-gaussianas (como las lineales que se estiman por OLS) o las binomiales (como las logísticas que se estiman por MV).

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class: title title-2

# glm() para regresiones lineales

```r
modelo_glm <- glm(y ~ x1 + x2,
* family = gaussian(link = "identity"),
 data = datos, weights = peso)
```

- Si luego comparamos con modelo normal `lm()` notaremos que llegaremos al mismo resultado

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class: center middle main-title section-title-2 top-logo

# ¿Y qué tiene que ver todo esto con survey?

## ¡Ahora verás!
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class: title title-2

# regresiones lineales con survey::svyglm()

- El paquete `survey` contiene una función llamada `svyglm`que permite incorporar el diseño de muestreo.

- Los pasos adicionales solo implican:

1. Crear objeto de diseño de muestra con `as_survey_design`
2. Crear objeto de modelo incorporando el diseño de la muestra. **¡La función svyglm() es muy parecida a las que ya vimos**

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class: title title-2

# regresiones lineales con survey::svyglm()

```r
# Paso 1:
diseno_muestra <- as_survey_design(datos, ids = 1, weights = peso)
#Paso 2:
modelo_survey <- svyglm(y ~ x1 + x2,
* family = gaussian(link = "identity"),
 data = datos, 
* design = diseno_muestra)
```

¡Notarás que dará el mismo resultado! (*en este caso...*)

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class: center middle main-title section-title-2 top-logo

# Pero si todos dan el mismo resultado... ¿por qué no solo ocupar lm()?

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class: center middle main-title section-title-3 top-logo
name: transform

# Transformaciones funcionales

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class: title title-3

# 1. Predictores categóricos

- En R los predictores categóricos pueden estar en clase `character` o `factor`

- Para que la regresión reconozca a estos como predictores categóricos y conserve tanto etiquetas como niveles ocuparemos `forcats::as_factor()` (*es y será un muy buen amigo*)

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# 1. Predictores categóricos

- Gracias a este podremos notificar bien *cuál es la **categoría de referencia***. De manera adicional con `rlvl()` podremos re-definir esta categoría.

- **Este procedimiento debe ir si o si en su código de procesamiento**

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class: title title-3

# 2. Modelos log y cuadráticos

- Si queremos transformar una variable a logaritmo, al cuadrado, re-escalarla, hacerla **interactuar** etc. **lo *ideal* es que creemos esa nueva variable en el procesamiento.**

- Ahora bien, en la realidad, vamos a querer ir testeando/explorando

- Una forma "*sencilla*" es introducir esa transformación al argumento de la `formula` de `lm()`

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class: title title-3

# 2. Modelos log y cuadráticos

```r
# Modelo log-lineal
*modelo_log <- lm(log(y) ~ x1 + x2 ,
 data = datos, weights = fact_cal_esi)
#Modelo log-cuadratico
*modelo_log_cuadratico <- lm(log(y) ~ x1 + (x1)^2 + x2 ,
 data = datos, weights = fact_cal_esi)

#Modelo log interaccion
*modelo_log_interaccion <- lm(log(y) ~ x1 + x2 +x1*x2,
 data = datos, weights = fact_cal_esi)
```

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class: title title-4

# Modelamiento exploratorio

- Sabemos que en análisis de datos existen los análisis **confirmatorios** y *exploratorios*

- En regresiones también existe esta clase de *approch* que se aplica a partir de método **stepwise** (paso a paso) con dirección *"backward" y "forward"*

- Los pasos en *R* son sencillos. Primero, construyo una fórmula general y luego defino la dirección del *stepwise*

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# Modelamiento exploratorio

```r
# Creación exploratoria 
modelo_general <- lm(y ~ .,
 data = datos, weights = datos$pesos,
 na.action= na.omit)

step(modelo_general,
     direction = "forward"
     keep = nobs)
```

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class: center middle main-title section-title-6 top-logo
name: information

# Obteniendo información sobre mi modelo

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class: title title-6

# Un breve resumen

|  | Función | Objetivo |
|---|---|---|
|  | `summary(modelo)` | Resumen general |
|  | `modelo$coefficients` | Extraer elemento del objeto (coeficiente en este caso) |
|  | `modelo5$coefficients[2]` | Extraer coeficiente N°2 de objeto |
|  | `modelo5$coefficients["x1"]` | Extraer coeficiente "x1" del modelo |
|  | `str(summary(modelo1))` | Estructura del resultado del modelo |
|  | `summary(modelo5)$fstatistic` | Estadístico F (podría ser R cuadrado también) |
|  | `modelo5$fitted.values` | Valores predichos |

---

# Con sjPlot

```r
get_model_data(modelo, type = c("pred"))

get_model_data(modelo, type = "pred",
               terms = "sexo")
```

# Con broom

```r
broom::augment(modelo) #puedo guardar como objeto
```

---
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class: center middle main-title section-title-7 top-logo
name: viz

# Representación gráfica

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class: title title-7

# Tablas

- Hoy aprenderemos a crear tablas en *tab_model* (de `sjPlot`). Ahora bien, el paquete *más versátil* para presentación de tablas de modelos es *texreg* (próxima semana)

```r
tab_model(modelo0) # con uno

tab_model(list(modelo0, modelo1, modelo2))

tab_model(list(modelo0,modelo1,modelo2,modelo3,modelo4,modelo5),
          show.aic = T, # show.[inserte algun estadístico]
          show.reflvl = T,
          p.style = "stars")
```

---
class: title title-7

# Gráficos

**Forest plot**

```r
# Forest plot (default)
plot_model(modelo5)
plot_model(modelo5_log)

# Forest plot - arreglado
plot_model(modelo5_log,
           show.p = T,
           show.values =  T)
```

---
class: title title-7

# Gráficos

**Marginal effects**

```r
plot_model(modelo,
           type = "pred")

plot_model(modelo,
           type = "pred",
           terms = "grupo1")

plot_model(modelo5_log,
           type = "pred",
           terms = c("grupo1", "grupo2")) 
```

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class: title title-8

#Recursos de la práctica

- Este práctico fue trabajado con datos de [Encuesta Suplementaria de Ingresos](https://www.ine.cl/estadisticas/sociales/ingresos-y-gastos/encuesta-suplementaria-de-ingresos).

- [Manual Metodológico ESI](https://www.ine.cl/docs/default-source/encuesta-suplementaria-de-ingresos/metodologia/documento-metodológico/documento-metodológico-esi-2020.pdf?sfvrsn=a60770bf_4)

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# En síntesis

.box-1.small.sp-after-half[**Construcción modelo regresión lineal con lm**]
.box-2.small.sp-after-half[**Modelamiento con srvyr y glm**]

.box-3.small.sp-after-half[**Predictores categóricos**]

.box-3.small.sp-after-half[**Transformaciones funcionales**]

.box-4.small.sp-after-half[**Creación exploratoria**]

.box-6.small.sp-after-half[**Extraer información**]
.box-7.small.sp-after-half[**Representación gráfica: Tablas y gráficos**]
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class: center middle main-title section-title-4 top-logo

# ¡Y a no olvidar el flujo para el análisis!

## Nos permite hacernos amigas/os más rápido del programa
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.center[
![:scale 80%](data:image/png;base64,#https://github.com/learn-R/slides/raw/main/img/01/flow-rproject.png)]

---
layout: false

.center[
![](data:image/png;base64,#https://github.com/learn-R/slides/raw/main/img/01/monster-inc-2.gif)]
---
layout: false
class: center middle main-title section-title-5 top-logo

.pull-right.small[
**Profesora** Valentina Andrade de la Horra 
**Ayudantes** Dafne Jaime y Nicolás Godoy
.tiny[Universidad Alberto Hurtado 
]
]

]

???
https://c.tenor.com/7mxJp29REVkAAAAC/scaryfeet-monstersinc.gif